基于共形陣的遠(yuǎn)場(chǎng)聲陣列定位關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、聲陣列定位技術(shù)的核心是陣列信號(hào)處理，由于聲音信號(hào)應(yīng)用的廣泛性，聲信號(hào)處理也是信號(hào)處理領(lǐng)域的一個(gè)重要分支。根據(jù)研究趨勢(shì)，信號(hào)處理發(fā)展為兩個(gè)方向，一個(gè)是數(shù)字波束形成（Daptive Beamforming, DBF），另一個(gè)是波達(dá)方向估計(jì)（Direction Of Arrive, DOA）。陣列信號(hào)處理的基礎(chǔ)是陣列結(jié)構(gòu)，在科技以及環(huán)境復(fù)雜性不斷提高的今天，“共形陣列天線”（Conformal Antenna Array, CAA）的研究越來(lái)

2、越突顯其重要性?？紤]到空氣動(dòng)力學(xué)和水力學(xué)等相關(guān)的實(shí)際性問(wèn)題，共形陣獨(dú)有的特性能更好的提高系統(tǒng)性能。由此，本論文抓住兩個(gè)大方向，一是論文選用了共形陣作為研究對(duì)象，二是對(duì)基于共形陣的聲陣列定位算法進(jìn)行研究。
　　論文的主要工作包括：
　　1．通過(guò)分析共形陣與常規(guī)陣列的關(guān)系，利用常規(guī)陣列模擬共形陣問(wèn)題，建立了共形陣接收信號(hào)模型。以共形陣增益問(wèn)題為主線，以MUSIC算法為基礎(chǔ)，對(duì)常規(guī)陣列情況下的算法效果和在共形陣情況下的算法效果進(jìn)行

3、對(duì)比分析。通過(guò)子陣法思路，提出了基于陣元功率的選陣算法。
　　2．通過(guò)對(duì)共形陣的噪聲情況進(jìn)行分析，在功率子陣法的基礎(chǔ)上又提出了雙測(cè)法的思路，結(jié)合波達(dá)方向技術(shù)DOA和數(shù)字波束形成技術(shù)DBF提出了兩個(gè)基于共形陣測(cè)向定位的改進(jìn)算法。一個(gè)是干涉儀算法與MUSIC算法相結(jié)合的優(yōu)化算法，另一個(gè)是DBF技術(shù)和MUSIC算法相結(jié)合的優(yōu)化算法。
　　3．根據(jù)不同的陣形，不同的算法分別給出了具體實(shí)現(xiàn)步驟，并仿真驗(yàn)證了效果。同時(shí)給出了改進(jìn)算法幾個(gè)

4、可進(jìn)行調(diào)整的地方，以便根據(jù)不同的情況對(duì)算法進(jìn)行調(diào)整。分析了本文所研究?jī)?nèi)容，根據(jù)遠(yuǎn)場(chǎng)聲陣列定位技術(shù)的實(shí)際情況設(shè)計(jì)了系統(tǒng)界面，并對(duì)仿真數(shù)據(jù)進(jìn)行了數(shù)據(jù)分析。
　　基于共形陣的研究越來(lái)越豐富，針對(duì)共形陣的遮擋問(wèn)題，雖然通過(guò)仿真驗(yàn)證了本文所提改進(jìn)算法的有效性和普適性，但當(dāng)共形陣陣形的復(fù)雜度不斷提高，其選陣算法的“智能”性也要有所提高，這是未來(lái)十分需要研究的方向。同時(shí)，共形陣改進(jìn)算法的定位精度如何提高，以及全面考慮共形陣陣元和其它細(xì)節(jié)之后的問(wèn)